(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211039640.4 (22)申请日 2022.08.29 (71)申请人 华北电力大 学 （保定） 地址 071000 河北省保定市莲池区永华北 大街619号 (72)发明人 刘云鹏　庄新宇　 (74)专利代理 机构 北京和联顺知识产权代理有 限公司 1 1621 专利代理师 孙伟新 (51)Int.Cl. G01R 31/12(2006.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 变压器升高座电弧试验 装置与方法 (57)摘要 本发明公开了一种变压器升高座电弧试验 装置， 包括变压器升高座腔体、 套管、 电弧触发装 置和测量系统。 利用电弧触发装置模拟电弧， 可 以调节电极的距离进而控制电弧的长度与能量， 用以模拟不同能量下的电弧故障； 利用测量系统 中的压力传感器和荧光光纤温度传感器可以测 得电弧故障引发的压力和温度变化。 本发明同时 还公开了一种变压器升高座电弧试验 方法。 本发 明通过变压器升高座电弧试验装置模拟不同能 量电弧故障， 研究其引发的压力、 温度变化情况， 对于改进变压器升高座结构， 保障变压器升高座 安全运行 具有重大的工程实用价 值。 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 CN 115166452 A 2022.10.11 CN 115166452 A 1.一种变压器升高座电弧试验装置与方法， 基于变压器升高座电弧试验装置实现， 包 括变压器升高座腔 体、 套管、 电弧触发装置和测量系统； 套 管通过螺栓连接固定在变压器升 高座腔体的顶部， 电弧触发装置安装在变压器升高座腔体内部， 测量系统与电弧出发装置 电连接， 其特 征在于， 包括如下步骤： 步骤1： 通过不同长度和直径的引弧铜 丝、 电弧电流有效值和电弧持续 时间控制电弧能 量大小， 制定变压器升高座电弧试验计划； 步骤2： 在电弧触发装置两支电极中间安装不同长度和直径的引弧铜 丝， 将变压器升高 座腔体注满变压器油； 步骤3： 按照试验计划合闸引发电弧； 步骤4： 测量系统中高速同步测量采集系统自动 触发， 采集电弧电压、 电弧电流、 压力传 感器信号和荧 光光纤温度传感器信号； 步骤5： 按照试验计划中燃弧时间分闸切断电弧； 步骤6： 测量系统中高速同步测量采集系统停止采集并进行数据储存， 查看压力传感器 和荧光光纤温度传感器测量结果， 计算燃弧能量， 静置后放出变压器升高座腔体内变压器 油。 2.根据权利要求1所述的一种变压器升高座电弧试验装置， 其特征在于： 所述高速同步 测量采集系统应具备500kHz的采样频率、 16路同步采集通道、 自动触发功能和良好的抗电 磁干扰能力， 并考虑到电弧带来的强电磁干扰， 为所有信号线加装电磁屏蔽护套， 提升数据 稳定性。 3.根据权利要求1所述的一种变压器升高座电弧试验装置， 其特征在于： 压力传感器频 响200kHz， 上升时间0.2微秒， 加强了压力传感器 芯片抗电磁干扰能力， 并加装防爆措施， 预 防压力过 大时传感器损坏， 绝 缘油喷出引发燃烧。 4.根据权利要求1所述的一种变压器升高座电弧试验装置， 其特征在于： 采用荧光光纤 测温， 避免了传统热电偶测温受电磁干扰 影响巨大的缺陷。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115166452 A 2变压器升 高座电弧试验装 置与方法 技术领域 [0001]本发明涉及电力设备高电压试验模拟 领域， 具体涉及一种变压器升高座电弧试验 装置与方法。 背景技术 [0002]近年来， 变压器升高座电弧故障引发火灾燃爆事故， 严重损坏了变压器及周围的 电气设备， 导致区域性停电甚至人员伤亡， 影响了电网的安全稳定运行， 由此产生的经济损 失和间接损失巨大。 [0003]变压器升高座内电弧故障气化裂解绝缘油会在极短时间内产生大量气体， 气泡和 变压器油之间产生巨大压差， 引发升高座内压力急速上升， 当压力超过升高座耐压 极限， 将 导致升高座破裂引发燃爆事故。 [0004]为防止这种事故的发生， 为改进变压器升高座结构提供依据， 对变压器升高座内 电弧放电引发的压力温度变化研究是十分必要的。 发明内容： [0005]为研究变压器升高座内电弧放电引发的压力温度变化， 本发明提供一种变压器升 高座电弧试验 装置与方法。 [0006]本发明采取 下述技术方案： [0007]一种变压器升高座电弧试验装置， 包括变压器升高座腔体、 套管、 电弧触发装置和 测量系统。 [0008]所述变压器升高座腔体包括上油阀、 下油阀、 侧壁法兰和侧壁贯通盘， 上油阀和下 油阀打开后可用于变压器升高座腔体注油与排油； 侧 壁法兰可安装电弧触发装置引出线； 侧壁贯通盘可安装荧光光纤温度传感器， 监测变压器升高座腔体内温度变化； 变压器升高 座腔体顶部开 孔安装压力传感器， 可以监测变压器升高座腔体内部 压力变化。 [0009]所述套管通过螺栓连接固定在变压器升高座腔体 的顶部； 套管顶端和电源相 连， 套管尾端和电弧触发装置铜排电极相连。 [0010]所述电弧触发装置包括两支直径30mm的铜排电极； 两支铜排电极间距可调， 中间 可以安装不同长度和 直径的引弧铜丝； 一支铜排电极和套管尾端相连， 另一支铜排电极通 过变压器升高座腔体侧壁法兰引出， 与电源相连。 [0011]所述测量系统包含高速同步测量采集系统、 压力传感器、 荧光光纤温度传感器、 电 压互感器和电流互感器。 电压互感器与电源回路连接， 测量电弧电压； 电流互感器与电源回 路连接， 测量电弧电流。 [0012]本发明进一步的改进在于所述高速同步测量采集系统应具备500kHz的采样频率、 16路同步采集通道、 自动触发功能和良好的抗电磁干扰能力， 并考虑到电弧带来的强电磁 干扰， 为所有信号线加装电磁屏蔽护套， 提升数据稳定性。 [0013]本发明进一步的改进在于压力传感器频响200kHz， 上升时间0.2微秒， 加强了压力说　明　书 1/3 页 3 CN 115166452 A 3